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Relationship between wood-inhabiting fungi determined by molecular analysis (denaturing gradient gel electrophoresis) and quality of decaying logs

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Abstract:

We investigated the fungal communities inhabiting decaying logs in a seminatural boreal forest stand in relation to host tree species, stage of decay, density, diameter, moisture, C to N ratio, Klason lignin content, and water- and ethanol-soluble extractives. Communities were profiled using denaturing gradient gel electrophoresis fingerprinting of the rDNA ITS1 region coupled with sequencing of fungal DNA extracted directly from the wood. In addition, polypore fruit bodies were inventoried. Logs from different tree species had different fungal communities and different physicochemical properties (e.g., C to N ratio, density, ethanol extractives, and diameter). Ascomycetes comprised a larger portion of communities inhabiting deciduous birch (Betula spp.) and European aspen (Populus tremula L.) logs compared with those living on coniferous Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) and Scots pine (Pinus sylvestris L.). A relationship between mycelial community structure and density of decaying spruce logs suggested a succession of fungi with mass loss of wood. The fruit body inventory underestimated fungal diversity in comparison with the culture-free denaturing gradient gel electrophoresis analysis that also detected inconspicuous but important species inhabiting decaying wood.

Nous avons étudié les communautés de champignons lignicoles dans les billes en décomposition dans un peuplement forestier boréal semi-naturel en relation avec l’espèce d’arbre hôte, le stade de décomposition, la densité, le diamètre, l’humidité, le rapport C à N, le contenu en lignine Klaxon ainsi que les produits d’extraction solubles dans l’eau et solubles dans l’éthanol. Le profilage des communautés a été effectué à l’aide d’une technique d'empreinte génomique de la région ITS1 de l’ADNr par électrophorèse en gel de gradient dénaturant couplée au séquençage de l’ADN fongique extrait directement du bois. De plus, les fructifications des polypores ont été inventoriées. Les billes de différentes espèces d’arbres contenaient différentes communautés fongiques et avaient différentes propriétés physico-chimiques (p. ex. le rapport C à N, la densité, les produits d’extraction à l’éthanol et le diamètre). Les ascomycètes constituaient une plus grande proportion des communautés lignicoles dans les billes des essences feuillues comme le bouleau (Betula spp.) et le peuplier européen (Populus tremula L.) comparativement aux communautés lignicoles des essences résineuses comme l’épicéa commun (Picea abies (L.) Karst.) et le pin sylvestre (Pinus sylvestris L.). Une relation entre la structure des communautés mycéliennes et la densité des billes d’épicéa en décomposition indiquait qu’il y avait une succession de champignons en lien avec la perte de masse du bois. L’inventaire des fructifications sous-estimait la diversité fongique comparativement à l’analyse par électrophorèse en gel de gradient dénaturant qui ne nécessitait pas de mise en culture et qui détectait aussi les espèces lignicoles dans le bois en décomposition qui, quoiqu’importantes, passent inaperçues.

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2010

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